CN113506879B - 轻质双极性铅酸蓄电池及其制备方法 - Google Patents
轻质双极性铅酸蓄电池及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113506879B CN113506879B CN202110405659.5A CN202110405659A CN113506879B CN 113506879 B CN113506879 B CN 113506879B CN 202110405659 A CN202110405659 A CN 202110405659A CN 113506879 B CN113506879 B CN 113506879B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- plastic substrate
- sealing
- lead
- positive
- negative
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/06—Lead-acid accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/06—Lead-acid accumulators
- H01M10/12—Construction or manufacture
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/06—Lead-acid accumulators
- H01M10/12—Construction or manufacture
- H01M10/14—Assembling a group of electrodes or separators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/14—Electrodes for lead-acid accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/14—Electrodes for lead-acid accumulators
- H01M4/16—Processes of manufacture
- H01M4/20—Processes of manufacture of pasted electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/665—Composites
- H01M4/667—Composites in the form of layers, e.g. coatings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/668—Composites of electroconductive material and synthetic resins
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
- H01M4/72—Grids
- H01M4/73—Grids for lead-acid accumulators, e.g. frame plates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
- H01M2004/029—Bipolar electrodes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本发明涉及一种轻质双极性铅酸电池及其制备方法,属于铅酸蓄电池技术领域。包括一体成型的塑料基底和位于其四周的四个带有凹槽的密封边框,其中一个密封边框设有注液孔,所述塑料基底距离四个密封边框中心3mm处各设有一个通孔,合金条固定密封在通孔内,合金条位于塑料基地两侧的部分分别与正栅筋条和负板栅筋条连接。其用铅量大幅降低,电流路径短且均匀分布,功率性能优异;电极组装简单,粘结剂用量少,可实现高电压的铅酸电池的制造,密封效果好。
Description
技术领域
本发明涉及一种轻质双极性铅酸电池及其制备方法,属于铅酸蓄电池技术领域。
背景技术
传统铅酸蓄电池技术成熟,成本低,但一直存在着重量比能量较低的缺点,使其在某些领域的应用受到限制。双极性铅酸电池采用双极性结构,与传统电池相比,铅耗量少、重量轻,体积小,高能量密度、质量功率密度,价格便宜,容易回收等特点,为铅酸蓄电池作为新能源汽车尤其是混合动力汽车的动力电源,提供了广阔的发展空间。铅合金板栅具有导电性好,与活性物质在固化过程容易产生腐蚀层,提高板栅与活性物质的电子连接和机械连接,综合电性能优异,但该方法用铅大,电池的质量比能量小,限制了在众多领域的应用。文献报道的氧化钛陶瓷材料成本较高,导电塑料电阻率大,硅晶体基体板栅受国外技术保护。
发明内容
本发明的目的是提供一种能克服上述缺陷的轻质双极性铅酸电池及其制备方法,其用铅量大幅降低,电流路径短且均匀分布,功率性能优异;电极组装简单,粘结剂用量少,可实现高电压的铅酸电池的制造,密封效果好。
为解决上述问题,本发明提供一种轻质双极性铅酸蓄电池,包括一体成型的塑料基底和位于其四周的四个带有凹槽的密封边框,其中一个密封边框设有注液孔,所述塑料基底距离四个密封边框中心3mm处各设有一个通孔,合金条固定密封在通孔内,合金条位于塑料基地两侧的部分分别与正栅筋条和负板栅筋条连接。
优选的:所述塑料基底厚度为0.2-0.3mm,密封边框为宽度5mm、厚度8.5mm。
优选的:所述注液孔安装有密封阀。
优选的:所述凹槽深度为5mm,边缘厚度为0.5mm,倾斜角为6度。
提供一种轻质双极性铅酸蓄电池制备方法,包括以下步骤,
(1)将尺寸为Wmm×L mm×Hmm的四个合金条安装在塑料基底上的通孔内,所述合金条位于塑料基底正极侧的部分留有bmm,位于塑料基底负极侧的部分留有cmm,其中, a+b+c=H,所述a为塑料基底厚度;将合金条与塑料基底在通孔处进行密封、固定;
正边极板和负边极板制备时,分别制备一侧留bmm和留有cmm的电极,在各自电极另一侧的四个合金条通过极柱连条焊接在一起后,在中间上部引出直径8mm的极柱;
(2)将所需的正板栅、负板栅分别放置在步骤所述的塑料基底的两侧,在正板栅、负板栅与塑料基底中间放置无纺布衬底;
(3)在正极侧、负极侧分别涂填铅酸电池正、负极铅膏,浸酸,固化,干燥后,使用AGM隔板10组装电池,控制隔板压缩比例为25%;
(4)在密封边框的凹槽中均匀填充粘结剂,根据电池的电压设计添加双极性电极,每增加一片双极性电极增加2V组装电池,组装双极性电极完成后,在极群两端组装边正电极和边负电极;
(5)密封干燥12h后通过间隔交替设置的注液孔安装临时漏斗,加入硫酸电解液对电池进行化成;
(6)化成结束,去除漏斗,抽干极群上部电解液,移除漏斗,安装橡胶密封阀,完成工艺。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明通过塑料板四周增加密封边框设计,满足降低电池重量和减少密封材料用量的目的,同时在密封边框设计弧形密封通道,不但降低了用胶量,而且延长了密封通道长度,提高了密封效果。此外,弧形的密封结构,还同时起到了相邻双极性板的定位封装作用。
在塑料板栅的四个方向上预留孔,通过铅合金将正/负极侧的板栅相连,实现板栅四个方向的电子联通,使电池在充放电时的电流电位分布趋于均匀一直,提高了电池的充放电性能。
在正/负板栅与塑料中间设计一层多孔的无纺布,不但可以将充电时的气体及时排出,而且无纺布的可压缩性,可以吸收因电极充放电产生的体积改变。
附图说明
图1为本发明所述的塑料基底与密封边框的一体化结构示意图;
图2为本发明所述的双极性电极复合板栅示意图;
图3为本发明所述的双极性电极结构示意图;
图4为本发明所述的双极性电池拼装后极群;
图5为本发明所述的正/负边板结构示意图。
图中:1、塑料基底;2、密封边框;3、通孔;4、注液孔;5、凹槽;6、板栅筋条;7、无纺布;8、负极板侧;9、正极板侧;10、AGM隔板;11、极柱连条;12、极柱。
具体实施方式
实施例1
如图所示,制备如图1所示的塑料基底1和密封边框2的一体化结构,该结构中间采用厚度为0.3mm的塑料基底1,四周采用宽度5mm、厚度8.5mm且带有凹槽5的密封边框2。边框内部设计有密封与定位作用的凹槽5,在其中一个密封边框2一侧设计有注液孔4,该注液孔在电池正常使用时安装密封阀。将将尺寸为2mm(W)×7mm(L)×4.3mm(H)的四个铅锡(2.0%)合金条安装在的通孔3内,所述通孔3位于所述塑料基底1距离四个密封边框中心3mm处,合金条在塑料基底1一侧留有2.3mm(正极侧),另一侧留有1.7mm(负极侧),通过粘结剂密封、固定,将厚度为2.3mm和1.7mm、尺寸为67mm×43mm的正、负板栅筋条6焊接在铅锡合金条上,如图2所示。
边正/负板栅制备时,分别制备一侧留有2.3mm和留有1.7mm的电极,在各自电极的另一侧将四个铅锡合金条通过极柱连条11焊接在一起后,在中间挡板上端引出正/负极柱12。在塑料基底1和栅筋条6中间放置厚度为0.3mm的无纺布7。
在正、负极侧分别涂填铅酸电池正、负极铅膏,得到正极侧9和负极侧8,之后经浸酸,固化,干燥后,得到如图3所示的双极性电极,使用AGM隔板10组装电池,控制AGM隔板10压缩比例为25%。使用12片双极性电极,一片正边板和一片负边板,如图5所示,拼装24V/1.25Ah双极性铅酸蓄电池。在凹槽5均匀填充一定量的粘结剂,在双极性电极组装时,将注液孔4位置间隔交替设计,如图4所示,为后续加液漏斗预留空间。电池密封干燥12h 后通过注液孔4上安装临时化成漏斗,加入硫酸电解液对电池进行化成。化成结束,去除漏斗,抽电池上部电解液,移除漏斗,在注液孔4的位置安装橡胶密封阀,得到轻质双极性铅酸蓄电池。
对电池进行检测,检测结果见表1。
表1样品电池与参比电池测试结果
实施例2
制备如图1的塑料基底1和密封边框2的一体化结构,该结构中间为厚度为0.2mm的塑料基底1,四周为宽度5mm,厚度8.5mm,带有凹槽的密封边框2。边框内部设计有密封与定位作用的凹槽5,在其中一个边框一侧设计有注液孔4,该注液孔在电池正常使用时安装密封阀。将将尺寸为2mm(W)×15mm(L)×2.4mm(H)的四个铅锡(2.0%)合金条安装在的通孔3内,一侧留有1.2mm(正极侧),另一侧留有1.0mm(负极侧),通过粘结剂密封、固定,将厚度为1.2mm/1mm,尺寸为150mm×150mm的正/负板栅筋条6焊接在铅锡合金条上,如图2。边正/负板栅制备时,分别制备一侧留1.2mm和留有1.0mm的电极,在各自电极的另一侧将四个铅锡合金条通过极柱连条11焊接在一起后,在中间挡板上端引出端正/ 负极柱12。在塑料基底1和正/负板栅6中间放置厚度为0.3mm的无纺布7。
在正、负极侧分别涂填铅酸电池正、负极铅膏,得到正极侧9和负极侧8,之后经浸酸,固化,干燥后,得到如图3所示的双极性电极,使用AGM隔板10组装电池,控制隔板压缩比例为25%。使用24片双极性电极,一片正边板和一片负边板,如图5,拼装48V/2Ah双极性铅酸蓄电池。在凹槽5均匀填充一定量的粘结剂,在双极性电极组装时,将注液孔4位置间隔交替设计,如图4所示,为后续加液漏斗预留空间。电池密封干燥12h后通过注液孔4 上安装临时化成漏斗,加入硫酸电解液对电池进行化成。化成结束,去除漏斗,抽电池上部电解液,移除漏斗,在注液孔4的位置安装橡胶密封阀,得到轻质双极性铅酸蓄电池。
对电池进行检测,检测结果见表2。
表2样品电池与参比电池测试结果
Claims (4)
1.一种轻质双极性铅酸蓄电池,其特征在于:包括一体成型的塑料基底(1)和位于其四周的四个带有凹槽(5)的密封边框(2),其中一个密封边框(2)设有注液孔(4),所述塑料基底(1)距离四个密封边框中心3mm处各设有一个通孔(3),合金条固定密封在通孔内,合金条位于塑料基地两侧的部分分别与正栅筋条和负板栅筋条连接;
轻质双极性铅酸蓄电池的制备方法,包括以下步骤:
(1)将尺寸为宽W毫米×长L毫米×高H毫米的四个合金条安装在塑料基底(1)上的通孔(3)内,所述合金条位于塑料基底(1)正极侧的部分留有b毫米的距离,位于塑料基底(1)负极侧的部分留有c毫米的距离,其中,a+b+c=H,所述a为塑料基底(1)厚度;将合金条与塑料基底(1)在通孔(3)处进行密封、固定;
正边极板和负边极板制备时,分别制备一侧留b毫米和留有c毫米的电极,在各自电极另一侧的四个合金条通过极柱连条(11)焊接在一起后,在中间上部引出直径8mm的极柱(12);
(2)将所需的正板栅、负板栅分别放置在步骤(1)所述的塑料基底(1)的两侧,在正板栅、负板栅与塑料基底(1)中间放置无纺布衬底(7);
(3)在正极侧、负极侧分别涂填铅酸电池正、负极铅膏,浸酸,固化,干燥后,使用AGM隔板(10)组装电池,控制隔板压缩比例为25%;
(4)在密封边框(2)的凹槽(5)中均匀填充粘结剂,根据电池的电压设计添加双极性电极,每增加一片双极性电极增加2V组装电池,组装双极性电极完成后,在极群两端组装边正电极和边负电极;
(5)密封干燥12h后通过间隔交替设置的注液孔(4)安装临时漏斗,加入硫酸电解液对电池进行化成;
(6)化成结束,去除漏斗,抽干极群上部电解液,移除漏斗,安装橡胶密封阀,完成工艺。
2.根据权利要求1所述轻质双极性铅酸蓄电池,其特征在于:所述塑料基底(1)厚度为0.2-0.3mm,密封边框(2)为宽度5mm、厚度8.5mm。
3.根据权利要求1所述轻质双极性铅酸蓄电池,其特征在于:所述注液孔(4)安装有密封阀。
4.根据权利要求1所述轻质双极性铅酸蓄电池,其特征在于:所述凹槽(5)深度为5mm,边缘厚度为0.5mm,倾斜角为6度。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110405659.5A CN113506879B (zh) | 2021-04-15 | 2021-04-15 | 轻质双极性铅酸蓄电池及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110405659.5A CN113506879B (zh) | 2021-04-15 | 2021-04-15 | 轻质双极性铅酸蓄电池及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113506879A CN113506879A (zh) | 2021-10-15 |
CN113506879B true CN113506879B (zh) | 2022-11-04 |
Family
ID=78008248
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110405659.5A Active CN113506879B (zh) | 2021-04-15 | 2021-04-15 | 轻质双极性铅酸蓄电池及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113506879B (zh) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111883779A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-11-03 | 湖北小凡智造科技有限公司 | 一种铅酸蓄电池的双极板及其蓄电池 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101202356A (zh) * | 2006-12-15 | 2008-06-18 | 夏振明 | 电动汽车用长寿命高容量双极型极板铅酸电池 |
CN103268928B (zh) * | 2013-03-20 | 2015-09-23 | 钱志刚 | 双极性电池和双极性储能装置 |
CN103208633B (zh) * | 2013-03-22 | 2015-06-17 | 超威电源有限公司 | 一种水平电池及其制造方法 |
CN103531819B (zh) * | 2013-10-24 | 2016-08-17 | 林子进 | 用于铅酸蓄电池的极板、中间极板以及其制造方法 |
CN107305966A (zh) * | 2016-04-20 | 2017-10-31 | 深圳市佰特瑞储能系统有限公司 | 一种模块化多单元格电池 |
CN206134858U (zh) * | 2016-10-11 | 2017-04-26 | 超威电源有限公司 | 双极性铅酸蓄电池 |
CN107706426B (zh) * | 2017-10-16 | 2020-09-25 | 谢凡 | 双极性铅酸蓄电池 |
CN209786078U (zh) * | 2019-06-05 | 2019-12-13 | 淄博火炬能源有限责任公司 | 一种双极性电池板栅 |
CN111564638B (zh) * | 2020-05-19 | 2022-08-23 | 超威电源集团有限公司 | 一种铅蓄电池用板栅及其制备方法 |
-
2021
- 2021-04-15 CN CN202110405659.5A patent/CN113506879B/zh active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111883779A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-11-03 | 湖北小凡智造科技有限公司 | 一种铅酸蓄电池的双极板及其蓄电池 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113506879A (zh) | 2021-10-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101951453B1 (ko) | 배터리, 배터리 플레이트 조립체 및 조립 방법 | |
CN109817473B (zh) | 一种锂离子电化学储能器件的预嵌锂方法 | |
JP5314080B2 (ja) | 高性能エネルギー蓄積装置 | |
CN201122626Y (zh) | 一种叠片式电池的极片及包括该极片的极芯和电池 | |
CN101764264B (zh) | 一种超级铅酸电池 | |
CN208622872U (zh) | 电极组件及二次电池 | |
CN106159128A (zh) | 方形卷绕结构铅酸蓄电池及其制造方法 | |
CN110400907A (zh) | 一种外敷式铅炭电池负极的制备方法 | |
CN105322180A (zh) | 一种新型、环保纯铅铅酸蓄电池 | |
CN113506879B (zh) | 轻质双极性铅酸蓄电池及其制备方法 | |
CN201352581Y (zh) | 一种卷绕式一次锂电池 | |
CN107452918B (zh) | 稀土新电源及其制备方法 | |
CN101651202A (zh) | 蓄电池的电极设置方法及蓄电池 | |
CN210074038U (zh) | 铅酸蓄电池双极性电池基板 | |
US20030175593A1 (en) | Separator in lead acid battery and manufacturing method thereof | |
EP1355366A2 (en) | Separator in lead acid battery and manufacturing method therof | |
CN202905863U (zh) | 一种防活性物质脱落的蓄电池板栅及蓄电池 | |
JP2002093409A (ja) | 制御弁式鉛蓄電池 | |
CN114050327B (zh) | 一种高压快递专用铅蓄电池及其制作方法 | |
CN201663205U (zh) | 智能铅酸蓄电池 | |
CN213483907U (zh) | 一种矩型管式铅酸蓄电池 | |
CN201532990U (zh) | 蓄电池 | |
CN101315989A (zh) | 模块电池 | |
CN219457703U (zh) | 一种卷绕电芯结构和二次电池 | |
CN217086720U (zh) | 双极性扣式锂离子电池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |